Cueva

Las cuevas y cavernas son cavidades naturales bajo la superficie de la Tierra ^{[ 1 ]} y también se han observado en otros mundos rocosos (por ejemplo, en Marte ). Las cuevas suelen formarse por la erosión de la roca y pueden extenderse a gran profundidad. Las cuevas exógenas son aberturas más pequeñas que se extienden a una distancia relativamente corta bajo tierra (como los refugios rocosos ). Las cuevas que se extienden más allá del ancho de la abertura se denominan cuevas endógenas . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

La espeleología es la ciencia que estudia y explora todos los aspectos de las cuevas y su entorno. Visitar o explorar cuevas con fines recreativos puede denominarse espeleología o exploración de cuevas .

La formación y el desarrollo de cuevas se conoce como espeleogénesis ; puede ocurrir a lo largo de millones de años. ^{[ 4 ]} Las cuevas varían mucho en tamaño y se forman mediante diversos procesos geológicos. Estos pueden implicar una combinación de procesos químicos, erosión hídrica, fuerzas tectónicas, microorganismos, presión e influencias atmosféricas. Se pueden aplicar técnicas de datación isotópica a los sedimentos de las cuevas para determinar la escala temporal de los eventos geológicos que formaron y dieron forma a las cuevas actuales. ^{[ 4 ]}

Se estima que una cueva no puede estar a más de 3000 metros (9800 pies) verticalmente bajo la superficie debido a la presión de las rocas suprayacentes. Sin embargo, esto no impone una profundidad máxima para una cueva, que se mide desde su entrada más alta hasta su punto más bajo, ya que la cantidad de roca por encima del punto más bajo depende de la topografía del paisaje superior. Para las cuevas kársticas , la profundidad máxima se determina en función del límite inferior de los procesos de formación kárstica, que coincide con la base de las rocas carbonatadas solubles. ^{[ 5 ]} La mayoría de las cuevas se forman en piedra caliza por disolución . ^{[ 6 ]} 

Las cuevas también pueden clasificarse de otras maneras, incluyendo un contraste entre activas y relictas: las cuevas activas tienen agua fluyendo a través de ellas; las cuevas relictas no, aunque pueden retener agua. Los tipos de cuevas activas incluyen cuevas de entrada ("en las que se hunde un arroyo"), cuevas de salida ("de las que emerge un arroyo") y cuevas pasantes ("atravesadas por un arroyo"). ^{[ 7 ]}

Primario

Las cuevas que se formaron al mismo tiempo que la roca circundante se denominan cuevas primarias .

tubos de lava

Los tubos de lava se forman por la actividad volcánica y son las cuevas primarias más comunes. A medida que la lava fundida fluye ladera abajo, su superficie se enfría y forma una corteza exterior sólida. Esta corteza aísla el interior del aire frío exterior, lo que permite que la lava líquida caliente continúe fluyendo por debajo. Si la mayor parte de la lava sale, queda un tubo hueco. Estas cuevas se pueden encontrar en las Islas Canarias , Jeju-do , las llanuras basálticas del este de Idaho y en otros lugares. La cueva de Kazumura, cerca de Hilo , Hawái, es un tubo de lava extraordinariamente largo y profundo; mide 65,6 km de longitud (40,8 millas) .  

Las cuevas de lava incluyen, entre otras, los tubos de lava. Otras cuevas formadas por la actividad volcánica incluyen fisuras , moldes de lava, conductos verticales abiertos y ampollas inflacionarias, entre otras. ^{[ 9 ]}

Mar o litoral

Las cuevas marinas se encuentran a lo largo de las costas de todo el mundo. Un caso especial son las cuevas litorales, que se forman por la acción de las olas en zonas de debilidad de los acantilados costeros. A menudo, estas debilidades son fallas, pero también pueden ser diques o contactos entre planos de estratificación. Algunas cuevas de abrasión marina se encuentran ahora por encima del nivel del mar debido a un levantamiento posterior. En otros lugares, como en la bahía de Phang Nga en Tailandia , las cuevas de disolución han sido inundadas por el mar y ahora están sujetas a la erosión litoral. Las cuevas marinas suelen tener entre 5 y 50 metros (16 y 164 pies) de longitud, pero pueden superar los 300 metros (980 pies) .  

Erosivo

Las cuevas erosivas son aquellas que se forman completamente por la erosión causada por corrientes de agua que transportan rocas y otros sedimentos. Pueden formarse en cualquier tipo de roca, incluso en rocas duras como el granito. Generalmente, debe existir alguna zona de debilidad que guíe el agua, como una falla o una diaclasa. Un subtipo de cueva erosiva es la cueva eólica o de viento, excavada por sedimentos transportados por el viento. ^{[ 9 ]} Muchas cuevas formadas inicialmente por procesos de disolución suelen experimentar una fase posterior de ensanchamiento erosivo o vadoso, donde corrientes de agua o ríos activos las atraviesan. ^{[ 10 ]}

Glaciar

Las cuevas glaciares se forman por el deshielo y el agua que fluye dentro y debajo de los glaciares. Estas cavidades se ven influenciadas por el lento flujo del hielo, que tiende a provocar su colapso. A veces se las confunde con " cuevas de hielo ", aunque este último término se reserva para las cuevas de roca madre que contienen formaciones de hielo permanentes.

• Las cuevas ramificadas se asemejan a los patrones de arroyos dendríticos superficiales; están formadas por pasajes que se unen aguas abajo como afluentes. Son el tipo de cueva más común y se forman cerca de sumideros donde se produce la recarga de agua subterránea . Cada pasaje o rama se alimenta de una fuente de recarga independiente y converge en otras ramas de orden superior aguas abajo. ^{[ 14 ]}
• Las cuevas de red angular se forman a partir de fisuras que se cruzan en rocas carbonatadas cuyas fracturas se han ensanchado por la erosión química. Estas fracturas forman pasajes altos, estrechos y rectos que persisten en extensos bucles cerrados. ^{[ 14 ]}
• Las cuevas anastomóticas se asemejan en gran medida a arroyos superficiales trenzados, con pasajes que se separan y luego se unen más abajo en el drenaje. Generalmente se forman a lo largo de un lecho o estructura, y solo rara vez cruzan a lechos superiores o inferiores. ^{[ 14 ]}
• Las cuevas de estructura esponjosa se forman cuando las cavidades de la solución se unen mediante la mezcla de agua químicamente diversa. Las cavidades forman un patrón tridimensional y aleatorio, similar a una esponja. ^{[ 14 ]}
• Las cuevas ramiformes se forman como grandes salas, galerías y pasajes irregulares. Estas salas tridimensionales aleatorias se forman a partir de un nivel freático ascendente que erosiona la roca carbonatada con agua enriquecida con sulfuro de hidrógeno. ^{[ 14 ]}
• Las cuevas de pozo (cuevas verticales, simas o simplemente "pozos") consisten en un conducto vertical en lugar de un pasaje horizontal. Pueden o no estar asociadas con alguno de los patrones estructurales mencionados anteriormente.

Existen cuevas en todo el mundo, aunque la distribución de los sistemas de cuevas documentados se concentra principalmente en aquellos países donde la espeleología ha sido popular durante muchos años (como Francia, Italia, Australia, el Reino Unido, Estados Unidos, etc.). En consecuencia, las cuevas exploradas se encuentran ampliamente distribuidas en Europa, Asia, Norteamérica y Oceanía, pero son escasas en Sudamérica, África y la Antártida.

Esta es una generalización aproximada, ya que grandes extensiones de Norteamérica y Asia carecen de cuevas documentadas, mientras que áreas como los bosques secos caducifolios de Madagascar y algunas zonas de Brasil albergan numerosas cuevas documentadas. A medida que los espeleólogos exploren las vastas extensiones de roca soluble del mundo, es probable que la distribución de las cuevas documentadas cambie. Por ejemplo, China, a pesar de contener aproximadamente la mitad de la piedra caliza expuesta del planeta (más de 1.000.000 de kilómetros cuadrados ) , cuenta con relativamente pocas cuevas documentadas.  

• El sistema de cuevas con la mayor longitud total de pasajes explorados es Mammoth Cave en Kentucky , EE. UU., con 675,9 km (420,0 mi) . ^{[ 15 ] [ 16 ]}  
• La cueva submarina más larga explorada , y la segunda más larga en general, es el Sistema Ox Bel Ha en Yucatán , México, con 524,1 km (325,7 millas) . ^{[ 17 ] [ 18 ]}  
• La cueva más profunda conocida —medida desde su entrada más alta hasta su punto más bajo— es la cueva Veryovkina en la República de Abjasia , con una profundidad de 2204 m (7231 pies) . ^{[ 19 ]} Esta fue la primera cueva en ser explorada a una profundidad de más de 2000 m (6600 pies) . (La primera cueva en ser descendida por debajo de 1000 m (3300 pies) fue Gouffre Berger en Francia). Las cuevas Sarma e Illyuzia-Mezhonnogo-Snezhnaya en Georgia, ( 1830 m o 6000 pies y 1753 m o 5751 pies respectivamente) son actualmente la segunda y tercera cuevas más profundas. ^{[ 19 ]} El más profundo fuera de Georgia es Lamprechtsofen Vogelschacht Weg Schacht en Austria, que tiene 1.623 m (5.325 pies) de profundidad. ^{[ 19 ]}            
• El pozo vertical más profundo en una cueva es de 603 m (1978 pies) en la cueva de Vrtoglavica en Eslovenia . El segundo más profundo es Ghar-e-Ghala, con 562 m (1844 pies) en el macizo de Parau, cerca de Kermanshah en Irán . ^{[ 20 ]}    
• La mayor profundidad alcanzada por un vehículo submarino operado remotamente en una cueva submarina es de 450 metros (1480 pies) , en el Abismo de Hranice en la República Checa . ^{[ 21 ]} 
• La Sala Miao es la sala más grande conocida del mundo por volumen , con un volumen medido de 10.780.000 m³ (381.000.000 pies cúbicos ⁾ . ^{[ 22 ]} La sala más grande conocida por superficie es la Cámara Sarawak , en el Parque Nacional Gunung Mulu ( Miri , Sarawak , Borneo , Malasia ), una cámara inclinada y llena de rocas con un área de 154.500 m² (1.663.000 pies cuadrados ⁾ . [ ^{22 ] La} sala más grande en una cueva turística es la Salle de la Verna en los Pirineos franceses .      
• El pasaje más grande jamás descubierto se encuentra en la cueva Son Doong, en el Parque Nacional Phong Nha-Kẻ Bàng, en la provincia de Quảng Bình , Vietnam . Tiene 4,6 km (2,9 millas) de longitud, 80 m (260 pies) de altura y anchura en la mayor parte de su recorrido, pero más de 140 m (460 pies) de altura y anchura en una parte de su recorrido. ^{[ 23 ]}      
• La cueva más alta explorada del mundo es Qaqa Mach'ay en los Andes peruanos a una elevación de 4930 m sobre el nivel del mar. ^{[ 24 ]} Mediciones GPS posteriores sugieren que esta cifra es inferior a la real.

Los animales que habitan en cuevas suelen clasificarse como troglobios (especies que se limitan a las cuevas), troglófilas (especies que pueden vivir toda su vida en cuevas, pero que también se encuentran en otros entornos), troglóxenos (especies que utilizan cuevas, pero que no pueden completar su ciclo vital en ellas) y accidentales (animales que no pertenecen a ninguna de las categorías anteriores). Algunos autores utilizan una terminología distinta para las formas acuáticas (por ejemplo, estigobios , estigófilos y estigoxenos ).

De estos animales, los troglobios son quizás los organismos más inusuales. Las especies troglobias suelen mostrar una serie de características, denominadas troglomórficas, asociadas a su adaptación a la vida subterránea. Estas características pueden incluir la pérdida de pigmentación (que a menudo resulta en una coloración pálida o blanca), la pérdida de ojos (o al menos de su funcionalidad óptica), el alargamiento de apéndices y el desarrollo de otros sentidos (como la capacidad de percibir vibraciones en el agua). Los troglobios acuáticos (o estigobios), como el camarón de cueva de Alabama , en peligro de extinción , viven en cuerpos de agua que se encuentran en cuevas y obtienen nutrientes de los detritos arrastrados a sus cuevas y de las heces de murciélagos y otros habitantes de las cuevas. Otros troglobios acuáticos incluyen peces de cueva y salamandras de cueva como el proteo y la salamandra ciega de Texas .

Los insectos cavernícolas como Oligaphorura (antes Archaphorura schoetti ) son troglófilos y alcanzan los 1,7 milímetros (0,067 pulgadas) de longitud. Tienen una amplia distribución y han sido objeto de numerosos estudios. La mayoría de los ejemplares son hembras, pero en 1969 se recolectó un macho en St Cuthberts Swallet . 

Los murciélagos , como el murciélago gris y el murciélago de cola libre mexicano , son troglóxenos y suelen encontrarse en cuevas; buscan alimento fuera de ellas. Algunas especies de grillos de cueva se clasifican como troglóxenos porque se refugian en cuevas durante el día y buscan alimento en la superficie por la noche.

Debido a la fragilidad de los ecosistemas de las cuevas y al hecho de que las regiones cavernícolas tienden a estar aisladas entre sí, las cuevas albergan varias especies en peligro de extinción, como la araña de cueva Tooth , la araña trampilla Liphistius y el murciélago gris.

Las cuevas son visitadas por muchos animales que viven en la superficie, incluidos los humanos. Estas incursiones suelen ser relativamente breves, debido a la falta de luz y alimento.

Las entradas de las cuevas suelen tener floras típicas. Por ejemplo, en la zona templada del este de Estados Unidos, las entradas de las cuevas suelen estar pobladas (y a menudo de forma densa) por el helecho bulboso Cystopteris bulbifera .

A lo largo de la historia, los humanos han utilizado las cuevas. Los fósiles humanos más antiguos encontrados en cuevas provienen de una serie de cuevas cerca de Krugersdorp y Mokopane, en Sudáfrica. Los yacimientos de Sterkfontein , Swartkrans , Kromdraai B, Drimolen , Malapa , Cooper's D, Gladysvale, Gondolin y Makapansgat han proporcionado una variedad de especies humanas primitivas que datan de entre tres y un millón de años atrás, incluyendo Australopithecus africanus , Australopithecus sediba y Paranthropus robustus . Sin embargo, generalmente no se cree que estos primeros humanos vivieran en las cuevas, sino que fueron llevados a ellas por carnívoros que los habían matado.

El primer homínido primitivo hallado en África, el Niño de Taung en 1924, también se creyó durante muchos años que provenía de una cueva, donde había sido depositado tras ser depredado por un águila. Sin embargo, esto ahora se debate (Hopley et al., 2013; Am. J. Phys. Anthrop.). En la dolomita de la meseta de Ghaap se forman cuevas, incluido el yacimiento de la Edad de Piedra Temprana, Media y Tardía de la cueva Wonderwerk ; sin embargo, las cuevas que se forman a lo largo del borde del escarpe, como la que se hipotetizó para el Niño de Taung, se forman dentro de un depósito secundario de piedra caliza llamado toba . Existen numerosas pruebas de que otras especies humanas primitivas habitaron cuevas desde hace al menos un millón de años en diferentes partes del mundo, incluyendo Homo erectus en China en Zhoukoudian , Homo rhodesiensis en Sudáfrica en la Cueva de los Hogares ( Makapansgat ), Homo neanderthalensis y Homo heidelbergensis en Europa en el Sitio Arqueológico de Atapuerca , Homo floresiensis en Indonesia y los denisovanos en el sur de Siberia.

En el sur de África, los primeros humanos modernos utilizaron regularmente cuevas marinas como refugio a partir de hace unos 180.000 años, cuando aprendieron a explotar el mar por primera vez. ^{[ 29 ]} El sitio más antiguo conocido es PP13B en Pinnacle Point . Esto pudo haber permitido una rápida expansión de los humanos fuera de África y la colonización de áreas del mundo como Australia hace 60-50.000 años. En todo el sur de África, Australia y Europa, los primeros humanos modernos utilizaron cuevas y refugios rocosos como sitios para arte rupestre, como los de Giant's Castle . Entre las cuevas sagradas conocidas se encuentran la Cueva de los Mil Budas de China ^{[ 30 ]} y las cuevas sagradas de Creta .

Se han encontrado pinturas rupestres paleolíticas en todo el mundo, con una antigüedad de entre 64.800 años para el arte no figurativo ^{[ 31 ]} y 43.900 años para el arte figurativo. ^{[ 32 ]}

La importancia del sonido en las cuevas es anterior a la comprensión moderna de la acústica. Los arqueólogos han descubierto relaciones entre pinturas de puntos y líneas, en áreas específicas de resonancia, dentro de las cuevas de España y Francia, así como instrumentos que representan motivos paleolíticos, ^{[ 33 ]} indicadores de eventos y rituales musicales. A menudo se encontraban grupos de pinturas en áreas con una acústica notable, a veces incluso replicando los sonidos de los animales representados en las paredes. También se teorizó que la voz humana se utilizaba como dispositivo de ecolocalización para navegar por las áreas más oscuras de las cuevas donde las antorchas eran menos útiles. ^{[ 34 ]} A menudo se encuentran puntos de ocre rojo en espacios con la resonancia más alta, donde la producción de pinturas era demasiado difícil. ^{[ 35 ]}

Las cuevas siguen siendo útiles para los exploradores acústicos modernos. Hoy en día, las Cavernas de Cumberland ofrecen uno de los mejores ejemplos de usos musicales modernos de las cuevas. Las cuevas se utilizan no solo por la reverberación, sino también por las cualidades de amortiguación de sus paredes irregulares. Las irregularidades en las paredes de las Cavernas de Cumberland difunden los sonidos que rebotan en ellas y le dan al espacio una calidad casi de estudio de grabación. ^{[ 36 ]} Durante el siglo XX, los músicos comenzaron a explorar la posibilidad de usar las cuevas como lugares para clubes y salas de conciertos, incluyendo a figuras como Dinah Shore , Roy Acuff y Benny Goodman . A diferencia de hoy, estas primeras presentaciones generalmente se realizaban en las bocas de las cuevas, ya que la falta de tecnología hacía que las profundidades del interior fueran inaccesibles con equipos musicales. ^{[ 37 ]} En las Cavernas de Luray , Virginia, se ha desarrollado un enorme litófono , el "Gran Órgano de Estalactitas" , que genera sonido al golpear estalactitas con mazos, cada una con un tono diferente. ^{[ 38 ]}